文/温国兵

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这是「区块链技术指北」的第 2 篇文章。

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私钥即财富,这是区块链世界的金科定律。

首先我们来看币中之王 BTC。BTC 是迄今为止最为成功的区块链项目,也是市值排名第一的虚拟货币。比特币诞生源于神秘人物中本聪 2008 年的白皮书《比特币:一种点对点的电子货币系统。比特币总数固定在 2100 万个,没有发行方,去中心化,这些特性让比特币成为一种革命性货币。基于区块链技术,比特币的每个交易都经过全网广播,人人可见,可以查到任何交易历史,无法伪造、篡改交易记录,数字加密货币解决了网络去中心化、无主权货币、避免双重支付、可靠高效、廉价匿名等一系列过去觉得不可能解决的问题。

Bitcoin

题图来自: © WAN ASRAFF / Soal Jawab Tentang Mining Bitcoin / goo.gl/xVbMxR

拥有和保存比特币,需要通过客户端,通常把该软件称为钱包。钱包通常包含如下信息:

  • 公钥、私钥、地址
  • 与钱包中地址相关的交易信息
  • 其他辅助数据

私钥可以生成公钥,公钥可以生成比特币地址,相反则不行。因为比特币是由一个不可逆的算法完成这个流程的。比特币是使用椭圆曲线乘法作为其公钥的基本算法。如果某人公开了他的比特币地址,我们可以通过 BlockExplorer 或者 Blockchain.info 网站输入比特币地址查询到他的资产和交易记录。然而我们只能瞻仰他的资产,却没法通过比特币地址反推他的私钥。私钥就像保险柜的钥匙,我们拥有私钥也就拥有资产,如果私钥丢失或者被盗,这部分资产也就永远地找不回了。

钱包创建后,我们想恢复怎么办?此时就需要助记词。助记词创建过程如下:

  1. 创造一个 128 到 256 位的随机顺序(熵)。
  2. 提出 SHA256 哈希前几位,就可以创造一个随机序列的校验和。
  3. 把校验和加在随机顺序的后面。
  4. 把顺序分解成 11 位的不同集合,并用这些集合去和一个预先已经定义的 2048 个单词字典做对应。
  5. 生成一个 12 至 24 个词的助记码。

128 位熵产生 12 位单词的助记词,助记词产生 512 位的种子。什么是种子呢?种子就是能生成主密钥的数据,钱包所有的数据都衍生自这个种子。通常某些钱包还会包含一个密码,这个密码是进入钱包的凭证。

比特币钱包实际上是不包含比特币的,比特币钱包是由私钥和公钥所组成的数据库。比特币本身是存储在区块链中的。用户用私钥来签名交易,从而证明他们有这笔交易。当你用私钥签名一笔交易之后,那些交易里面提到的比特币就会有记录,这些记录所有人都可以查询。矿工们则负责验证这笔交易,同时也会收取一些费用,这个过程叫做 Proof of Work(POW,工作量证明)。区块链是一个庞大的数据库账本,这笔交易就会保留在区块链数据库里,没人能篡改。

市面上有成千上万种 Token,截至目前,其中有 18607 种 ERC20 Token,当然 ERC20 Token 数量还在不断地增加。我们面对种类众多的 Token,有可能会有疑惑,某种 Token 应该放在哪一种钱包比较合适呢。需要注意的是,假如我们往不支持该 Token 的钱包里转 Token,很有可能 Token 再也找不回,所以选择正确的钱包也是非常关键的。

对于一个钱包而言,最核心的数据就是私钥。钱包不一定需要包含完整的区块链数据,不包含区块链数据的钱包我们称之为轻钱包(Light Weight Wallet)。对于个人而言,轻钱包完全可以满足需求。

根据同步数据类型,钱包分类如下:

  • 完全节点型 (Full Node):含有 BlockChain 所有完整数据
  • 简易节点型 (SPV Node):Header-Only Clients,仅有 Block 头部信息,无需交易数据

根据访问钱包数据类型,钱包分类如下:

  • CS 型 (Server-Client):服务端-客户端模式,大部分数据存储在服务端
  • BS 型:所有数据均通过浏览器在线使用

根据如下定义:可以安全存放比特币私钥,可以用私钥签名以发送比特币,并能够查询区块链显示比特币余额,如果符合以上条件就是链上钱包,而链下钱包不具备如上功能。链上钱包包含离线钱包(冷钱包)、本地钱包、在线钱包、多重签名钱包。离线钱包私钥存储在离线设备,比如电脑、手机、专业硬件设备等等,产品如 Armory 离线端、Electrum 离线端、比太冷钱包、Trezor 硬件钱包、HardBit 硬件钱包、Ledger Nano S 硬件钱包、KeepKey 硬件钱包等。本地钱包私钥存储在用户本地设备,如电脑、手机等,产品如 Bitcoin-QT、Multibit、Armory 在线端、Electrum 在线端、比太热钱包等。在线钱包私钥存储在钱包服务器,产品如 Blockchain、OpenBlock 等。多重签名钱包对于私钥是这样处理的,服务器和本地各一份私钥,产品如 BitGo、GreenAddress、快钱包、Armory。对普通用户而言,妥善地存储私钥是一件比较头疼的事情,这样链下钱包也就应运而生。链下钱包最显著的特点就是用户不掌握私钥,统一有服务端存储。这类产品如 Coinbase、币付宝、币加锁等。

另外一个维度的分类标准是终端类型,我们可以将钱包分为 PC/Mac 钱包、手机钱包、Web 钱包、硬件钱包等。官方钱包叫做 Bitcoin Qt,这是一款完整的钱包软件,使用此钱包需要下载数 GB 的 BlockChain 数据,对于大部分用户而言,没有必要。目前 Mac 或者 PC 体验比较好的轻钱包有 ElectrumBither。iOS、Android 目前体验比较好的钱包有 bread比特派。另外,很多线上的交易所还提供了在线钱包。如果比特币数量比较大,对安全性要求高,还可以使用硬件钱包。

除了以上介绍的钱包外,Bitcoin 官网还有钱包的选择列表,读者不妨去看看。

至于要选择什么样的钱包,笔者这里有个建议,尽量选择自己可以掌握私钥的钱包,比如笔者使用的是 Electrum。笔者选择钱包的标准如下:可以掌握私钥、开源、国外产品,给读者一个参考。值得一提的是,知名 ERC20 Token 钱包 imToken,在 2.0 版本会加入比特币支持。读者需要注意的是,并不是某个钱包生成的 seed 并不是在所有的钱包都可以恢复的,选择钱包之前需要关注下钱包之间的兼容性。具体的表格可以参考:https://git.io/vbn16

本文简单阐述了什么是比特币,讲解了比特币钱包的组成以及不同分类维度,还给出了笔者的选择钱包标准。后续的文章还会讲解其他 Token 的钱包,还会有详细的安全攻略。

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